google-site-verification=A87PosubcSTDO2a9r_X0e-JxuYINZDky1x0_DXmsMCc Kaunas Üniversitesi’nden araştırmacılar, daha verimli güneş pilleri için gelişmeleri paylaştı - haberbil.net
Genel

Kaunas Üniversitesi’nden araştırmacılar, daha verimli güneş pilleri için gelişmeleri paylaştı

Kaunas Teknoloji Üniversitesi araştırmacıları, silikon-perovskit ikili hücrelerindeki gelişmeler hakkında yeni bir makale yayınladılar. Bu gelişmeler, daha verimli güneş pilleri için umut vaat ediyor.

Kaunas Teknoloji Üniversitesi (KTU) araştırmacıları, silikon-perovskit ikili hücrelerindeki gelişmeler hakkında yeni bir makale yayınladılar. Bu gelişmeler, daha verimli güneş pilleri için devam eden arayışta önemli bir rol oynuyor.

Güneş pilleri, güneş ışığını elektrik enerjisine dönüştüren cihazlardır. Güneş enerjisi, yenilenebilir ve çevre dostu bir enerji kaynağıdır. Ancak güneş pillerinin verimliliği, yani ışığı elektriğe dönüştürme oranı, halen düşüktür. Bu nedenle bilim adamları, güneş pillerinin verimliliğini artırmak için yeni malzemeler ve yapılar geliştirmeye çalışmaktadır.

Tandem perovskit güneş pilleri

Tandem perovskit güneş pilleri, iki tür fotoaktif katmandan oluşur; silikonun üstüne perovskit güneş elemanı yerleştirilir. Perovskit, güneş ışığını emebilen ve elektrik akımı üretebilen bir malzeme türüdür. Silikon katman kızılötesi ışığı toplarken perovskit görünür spektrumdaki mavi ışığı toplayarak güneş pilinin verimliliğini artırır.

Silikon güneş pillerinin maksimum potansiyel verimliliği yalnızca %29’dur; İklim değişikliği krizi nedeniyle dünyanın giderek daha fazla alternatif enerji kaynağına ihtiyacı var. Tandem perovskit güneş pilleri ise teorik olarak %40’a kadar verimlilik sağlayabilir.

Science dergisinde yayınlanan yakın tarihli bir makalenin ortak yazarı KTU araştırma ekibi lideri Dr. Artiom Magomedov şunları söyledi: “Dünya çapında araştırma ekipleri arasında bir tür yarış sürüyor. Geçtiğimiz yıl güneş pili verimlilik rekoru üç dört kez kırıldı, yalnızca bilimsel makalelerin yayınlanması zaman alıyor.”

Dr. Magomedov’a göre, tandem perovskit güneş pilleri için yayınlanan en güncel kayıt yüzde 32,5’tir. Makale, bunu mümkün kılan silikon-perovskit ikili hücrelerdeki gelişmeler hakkında rapor veriyor.

KTU’nun katkısı

KTU araştırma ekibi tarafından önerilen ve dünya çapındaki diğer bilim adamlarının geliştirdiği çözümlerle birlikte ultra yüksek verimli bir tandem güneş pilinin inşasına yol açan iyileştirme hakkında daha fazla ayrıntıyı bilimsel makalede bulabilirsiniz. Ultra yüksek verimli tandem güneş pili, Almanya’daki Helmholtz-Zentrum Berlin’den Prof Steve Albrecht liderliğindeki bir araştırma grubu tarafından inşa edildi.

KTU araştırma ekibi, tandem güneş pillerinin ondan fazla katmanından biri olan delik taşıyan malzemelerden oluşan katmandan sorumludur. Bu katman, elektrik akımının perovskit katmandan silikon katmana aktarılmasını sağlar.

2018 yılında bir grup KTU kimyacısı, çeşitli yüzeyleri eşit şekilde kaplayan, tek katman olarak da bilinen, molekül kalınlığında bir katman oluşturan bir malzeme sentezledi. Bu malzeme kullanılarak halihazırda birçok yüksek verimli güneş pili geliştirilmiştir. Buluşun yazarlarından biri olan Dr Magomedov’a göre KTU yeniliği, en son güneş teknolojilerini geliştiren bilim adamları arasında sıradan bir hale geldi.

Zorluklar ve gelecek

Son bilimsel makale, Dr Magomedov’un Science dergisindeki ikinci ortak yazarıdır ve bir önceki makalenin devamı niteliğinde olup, mevcut zorluğa bir çözüm önermektedir.

“Malzemelerimiz en yüksek verimliliğin elde edilmesine yardımcı olsa da üstte başka bir katman oluşturmak zordur. Science dergisindeki önceki makalemizden sonra materyallerimizin farklı bağlamlarda nasıl davrandığına dair çok fazla ilgi ve yorum aldık. Mevcut makalede sorunlara çözüm bulmanın bir yolunu gösteriyoruz” dedi Dr. Magomedov.

Dr. Magomedov’a göre yeni nesil güneş pillerinin günümüzde kullanılanların yerini alması hâlâ zaman alacak.

“Teorik olarak, tandem güneş pilleri tarafından üretilen elektrik daha ucuz olacaktır çünkü kullanılan ek malzemeler daha ucuzdur. Ancak uygulamada nihai ticari ürün mevcut olmadığından, teknolojik süreçler seri üretime hazır değildir. Üstelik şu ana kadar sadece laboratuvarlarda geliştirilmeye çalışılan hücrenin kendisi de cevapsız sorular doğurmaktadır. Örneğin tüm malzemeler seri üretime uygun değil, bu da alternatiflerin bulunması gerektiği anlamına geliyor” diye açıkladı Magomedov.

Şu ana kadar bu hücrelerin üretimindeki en büyük zorluklardan birinin stabilite olduğu belirtildi. Tandem perovskit güneş pilleri, nem ve sıcaklık gibi çevresel faktörlere karşı hassastır ve uzun süre dayanmazlar. Bu nedenle araştırmacılar, bu hücreleri daha dayanıklı hale getirmek için çalışmalarını sürdürmektedir.

Dr. Magomedov, tandem perovskit güneş pillerinin geleceği konusunda iyimserdir. “Bu alanda çok fazla ilerleme kaydedildi ve bu da bize umut veriyor. Bu teknolojiyi ticarileştirmek için daha çok çalışmamız gerekiyor ama bunu başaracağımızdan eminim” dedi.

Başa dön tuşu